 |
Г-5. Классификация ферментов дыхания.
|
|
|
|
Основные группы ферментов, участвующие в процессе дыхания, относятся к классу оксидоредуктаз, которые в зависимости от химической природы и выполняемых функций, подразделяются на следующие группы:
1. Дегидрогеназы:
а) пиридиновые – содержащие NAD H в качестве кофермента. Их называют первичными, поскольку они окисляют непосредственно дыхательный субстрат и анаэробными, поскольку они «передают» электроны другим дегидрогеназам (флавиновым);
б) флавиновые – содержащие FAD или FMN в качестве простетических групп. Их называют вторичными, поскольку они окисляют, как правило, пиридиновые дегидрогеназы и аэробными, поскольку они «передают» электроны на молекулярный кислород непосредственно или через посредство оксидаз;
2. Оксидазы – ферменты, активирующие молекулярный кислород:
а) Fe -содержащие – цитохромы (a, b, c, d), включающие простетические группы, образованные различным типом гемов. Образуют цитохромную систему, служащую промежуточным звеном между восстановленными флавиновыми (или пиридиновыми) дегидрогеназами и кислородом;
б) Cu -содержащие – участвуют, как правило, в альтернативном окислении субстрата в присутствии кислорода воздуха (полифенолоксидаза, гликолатоксидаза, аскорбинатоксидаза и др.).
3. Оксигеназы – активируют кислород с последующим его включением в молекулу субстрата:
а) монооксигеназы (гидроксилазы) – включают в окисляемый субстрат один атом кислорода в присутствии косубстрата (например, NAD H), окисляя неполярные группы, трудноподдающиеся действию других ферментов;
б) диоксигеназы – включают в окисляемый субстрат один атом кислорода, деградируя многие токсические соединения.
Кроме оксидоредуктаз в акте дыхания могут участвовать ферменты, относящиеся к другим классам, которые объединяют в группу вспомогательных ферментов.Вспомогательные ферменты выполняют следующие функции:
|
|
|
1) преодоление химической инертности дыхательного субстрата путем его активации с образованием фосфорных эфиров: гексокиназа, фосфофруктокиназа, фосфоглицераткиназа и др.;
2) изменение внутренней структуры молекулы (енолаза, гексозофосфатизомераза и др.);
3) изменение длины цепи молекулы (альдолаза, карбоксилазы и др.);
4) перенос группировки(транскетолаза, трансальдолаза, пируваткиназа и др.).
Ферменты дыхания растений имеют ряд особенностей, отличающих их от ферментов животных. Их специфика укладывается в следующие принципы:
1. Множественность – одна реакция может катализироваться многими ферментами.
2. Полифункциональность – один фермент может катализировать многие реакции.
3. Рассредоточенность – окисление субстрата может осуществляться практически во всех клеточных структурах.
Благодаря взаимодействию этих принципов, растительный организм обладает возможностью альтернативного окисления субстрата, то есть субстрат может быть окислен многими путями. Это позволяет растительному организму «приспособить» (адаптировать) процесс дыхания к условиям непостоянного температурного режима.
смородина, ежевика, вика.
Г. 7)
ОКСИДАЗЫ, ферменты класса оксидоредуктаз, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, акцепторами водорода в которых служит кислород воздуха. При этом образуется вода или перекись водорода (H2O2). Коферментом многих оксидаз являются производные витамина B2 — ФАД или ФМН. Оксидазы широко распространены в природе и играют важную роль в катаболизме (распаде) и детоксикации различных соединений (например, моноаминоксидаза разрушает биогенные амины).
(ДЕЛАЛ НУРИК, СХАЛТУРИЛ, НАХУЙ ТАК ДЕЛАТЬ)
|
|
|
Г8 Митохондрии как центры аэробного дыхания
Митохондрии — «силовые» станции клетки, в них локализована большая часть реакций дыхания (аэробная фаза). В митохондриях происходит аккумуляция энергии дыхания в аденозинтрифосфате (АТФ). Энергия, запасаемая в АТФ, служит основным источником для физиологической деятельности клетки
Кислодный этап клеточного дыхания протекает в митохондриях. В этот этап вступают ПВК и восстановленный НАД (продукты гликолиза, предшествующего кислородному этапу). Кроме того, для осуществления кислородного этапа необходимо поступление в митохондрии молекулярного кислорода (О2), наличие особых ферментов и других веществ.
ПВК поступает в матрикс митохондрий, где полностью расщепляется и окисляется до конечных продуктов – СО2 и Н2О. Восстановленный НАД также поступает в митохондрии, где подвергается окислению. В ходе аэробного этапа дыхания потребляется кислород и синтезируются 36 молекул АТФ (в расчёте на 2 молекулы ПВК). СО2 выделяется из митохондрий в гиалоплазму клетки, а затем в окружающую среду.
Г-9 Дергачева К.
Окислительное фосфорилирование — метаболический путь, при котором энергия, образовавшаяся при окислении питательных веществ, запасается в митохондриях клеток в виде АТФ, которое является универсальным соединением, в котором запасается энергия, необходимая для других метаболических процессов. Почти все аэробные организмы осуществляют окислительное фосфорилирование.
Энергия, высвобождающаяся в дыхательной цепи, аккумулируется в макроэргических соединениях АТФ. Энергия, освобождающаяся в процессе биологического окисления только частично рассеивается в виде тепла (около 40%), а большая часть накапливается в форме макроэргических молекул АТФ (около 60%).
Молекула АТФ – это универсальный акцептор и донор химической энергии в клетках. Гидролиз каждой макроэргической связи АТФ сопровождается выделением 7,3 килокалорий энергии на 1 грамм-молекулу. В дыхательной цепи при переносе каждой пары электронов на 1 атом кислорода образуется 3 молекулы АТФ, то есть отношение фосфора к кислороду равно трем: P / О = 3. Синтез молекулы АТФ происходит в определенных участках дыхательной цепи. На каждом этапе синтеза АТФ аккумулируется 8 ккал на каждую грамм-молекулу образовавшейся АТФ.
Свободное окисление происходит без фосфорилирования, то есть при этом АТФ не синтезезируется. Такое окисление происходит на наружной поверхности митохондрий с участием таких же ферментов, как внутри митохондрий, промежуточные и конечные продукты окисления также не отличаются от продуктов дыхательной цепи. Отличие только в том, что в этом случае не образуются макроэргические соединения (АТФ). Свободное окисление происходит также в пероксисомах цитоплазмы, где главным ферментом является пероксидаза(каталаза), окисляющая H2O2. Свободное окисление важно для поддержания температуры тела в условиях холода, так как энергия, выделяющаяся при этом, рассеивается в виде тепла.
Микросомальное окисление происходит в микросомах. В мембранах клеток имеется окислительная система, которая катализирует гидроксилирование различных субстратов:
RH + O2 + НАДФН2 ROH + H2O + НАДФ
|
|
|
|
|
|
